“Quan sát và Tương tác” là nguyên tắc đầu tiên và quan trọng nhất khi bạn muốn khởi động thiết kế và xây dựng hệ thống nông nghiệp permaculture. Khu vực càng được nghiên cứu kỹ lưỡng, các giải pháp được thiết kế càng ít mắc phải sai lầm khi áp dụng thực tiễn. Hơn nữa, permaculture là một hệ thống được xây dựng dựa trên quan sát và bắt chước tự nhiên, sinh thái học chính là nền tảng của hệ thống nông nghiệp bền vững này.
Nền tảng sinh thái học mà chúng ta cần quan sát và tương tác là những tài nguyên cơ bản thuộc khu đất của bạn: đất, khí hậu, hệ thống nước, hệ thống thực vật,…. Cùng GreenHub tìm hiểu những khái niệm then chốt của sinh thái học để có thể thiết kế những hệ sinh thái canh tác permaculture có hiệu suất cao và lâu bền, với chi phí thấp.
1. Những luồng luân lưu năng lượng qua các hệ sinh thái
Thực vật hấp thụ năng lượng ánh sáng chuyển thành năng lượng hóa học – hydrat cacbon, đường, protein, sáp, dầu – được động vật tiêu thụ. Từ những vật ăn cỏ (ăn hạt, cỏ, quả) đến các vi khuẩn trong ruột của giun đất, năng lượng vận động qua hệ thống và bị tiêu hao dưới dạng nhiệt.
Bằng cách trồng trọt, dù ta thiết kế một vườn thực phẩm hay một rừng trồng, ta đã phát động một luồng luân lưu năng lượng. Năng lượng luân lưu từ các cây qua tất cả các cơ thể sống của hệ thống của ta. Nếu ta lấy đi tất cả lá rụng, cắt cỏ sát mặt đất, thì ta đã đưa năng lượng ra khỏi hệ thống của ta. Nhưng nếu ta thu các phế liệu từ vườn làm thành phân rác thì ta giữ lại được năng lượng. Nếu ta hiểu được những luồng luân lưu năng lượng đó, ta có thể tăng hiệu suất sử dụng năng lượng, thí dụ, gà nhặt ăn những quả hư hỏng nhưng sẽ tạo ra phân bón vườn.
2. Chu trình vật chất
Vật chất gồm rất nhiều yếu tố và phân tử cấu tạo các chất khí, vitamin, protein, khoáng chất và các chất dinh dưỡng khác cần cho sự sống. Tổng trữ lượng vật chất trên mặt đất là hằng số định trước và luân chuyển theo chu trình qua các nguyên liệu sống và không sống (không khí, khoáng vật, thực vật, động vật,…). Mặt trời điều khiển chu trình vật chất theo các luồng luân lưu của năng lượng.
Sự can thiệp của con người có thể làm thay đổi chu trình vật chất trong tự nhiên. Thí dụ, sự tích lũy sinh học – một dạng ô nhiễm – xảy ra khi những lượng lớn vật chất không thể vận động được dễ dàng qua các chu trình vật chất, chúng sẽ bị thải ra môi trường. Hậu quả xa hơn của tích lũy sinh học là tích lũy mở rộng, các chất tích lũy trong các mô cơ thể với nồng độ ngày càng cao, chuyển từ cơ thể này sang cơ thể khác qua dây chuyền thức ăn.
3. Dây chuyền thức ăn và mạng lưới thức ăn
Sự luân lưu năng lượng và chu trình vật chất được biểu hiện bằng dây chuyền thức ăn và mạng lưới thức ăn. Tuy nhiên các dây chuyền thức ăn không tồn tại độc lập, mỗi cơ thể liên kết chặt chẽ với các cơ thể khác trong hệ sinh thái để hình thành một hệ thống phức tạp hơn gọi là mạng lưới thức ăn.
Những mạng lưới thức ăn biểu hiện cấu trúc của một hệ sinh thái. Một mạng lưới nhỏ và yếu thì chỉ gồm ít loài và ít mối liên kết, tức là dễ bị thương tổn. Trong khi đó, một hệ sinh thái phức tạp có tính bền vững hơn, các luồng luân lưu năng lượng và chu trình vật chất có hiệu suất cao hơn và có thể tự chống đỡ và tồn tại lâu hơn. Vậy nên, các hệ thống permaculture được thiết kế để tạo ra càng nhiều mạng lưới thức ăn càng tốt để tăng sức sống và sức bền vững của môi trường.
4. Sự kế tục
Sự kế tục xảy ra do mỗi loại cây sinh trưởng đã làm thay đổi môi trường, chuẩn bị môi trường cho một loại cây mọc tiếp theo. Như thế, mỗi loại cây đã tự nó gây ra sự tiêu vong của nó và chuyển đổi sang cây khác. Bất kể sự kế tục nào trong thảm thực vật cũng gây ra sự kế tục có ý nghĩa thoái bộ vì nó làm giảm số lượng loài. Cho nên càng thêm loài vào hệ sinh thái càng làm cho hệ vững vàng thêm.
Trong hệ thống permaculture, mục tiêu thiết kế là chuyển đổi càng nhanh càng tốt và chống mọi sự rối loạn để đạt được mục tiêu cuối cùng, vậy nên, chúng ta có thể bỏ giai đoạn kế tục của cỏ và cây thảo và chuyển thẳng sang giai đoạn trồng cây bụi chẳng hạn. Những cây bụi được chọn lọc và sinh trưởng tốt, trên đất đã thoái hóa, sẽ cải thiện đất, bảo vệ cây giống mới nảy mầm, nên cần được trồng trước tiên, chúng được gọi là loài tiên phong hay loài lót ổ.
5. Trồng nhiều tầng tán
Trong rừng tự nhiên, thực vật được sắp xếp theo nhiều tầng: cây cao chiếm vòm cao, dưới vòm là cây thấp hơn và cây bụi, sát mặt đất là quần thể cỏ, guột và cây thân thảo. Tầng tán theo chiều thẳng đứng cho phép mỗi loài tận dụng tài nguyên (nước, ánh sáng, dinh dưỡng, không gian,…). Trồng nhiều tầng cũng thích hợp ở lớp dưới mặt đất: nhiều loại cây có củ thích hợp với tầng đất mặt, những loài khác thì rễ cắm sâu vào đất.
Trong hệ thống permaculture, chúng ta bắt chước đặc trưng đó của rừng tự nhiên. Trồng cây nhiều tầng tán phòng được cỏ dại, chống xói mòn đất, tiết kiệm không gian và cho phép những loài khác sử dụng có hiệu quả ánh sáng, nước, chất dinh dưỡng,… Cách trồng này cũng tiết kiệm thời gian, công sức, tiền bạc cần để cải tạo đất đã bị thoái hóa.
6. Những nhân tố hạn chế
Các hệ sinh thái trên Trái Đất không đồng nhất vì bị nhiều nhân tố tác động: khí hậu (nhiệt độ và lượng mưa), đất, độ dài của ngày-đêm, địa hình, hoạt động của con người… Khí hậu là nhân tố quyết định đối với thảm thực vật và hệ sinh thái; đất thường là nhân tố quan trọng thứ hai.
Trong hệ thống permaculture, mục tiêu thiết kế là để các đặc điểm của khu vực thích ứng với các nhân tố giới hạn hoặc giảm tác động của các nhân tố ấy. Chúng ta có thể bắt đầu trồng những loài đã được xác nhận là bản địa, và đáp ứng những điều kiện chăm sóc thích hợp. Khi những loài đó phát triển tốt, chúng sẽ thay đổi đất, độ ẩm và độ che bóng. Lúc đó chúng ta có thêm cây mới (hoặc vật nuôi mới) tương thích với những điều kiện mới tạo ra.
Theo dõi chuyên mục Permaculture để tiếp tục cập nhật các thông tin và cách thức áp dụng của hệ thống nông nghiệp này.
Nguồn tham khảo:
1. Earth user’s guide to Permaculture second edition, Rosemary Morrow
2. Đại cương về nông nghiệp bền vững, Bill Mollison and Reny Mia Slay
3. Tài liệu Hỗ trợ lồng ghép lối sống sinh thái vào chương trình giáo dục cho thanh niên – Chủ đề: Tìm hiểu về nông nghiệp trường tồn (Permaculture), Trung tâm Phát triển Sáng kiến Cộng đồng và Môi trường (C&E)
4. https://www.permacultureproject.com/resources/permaculture-and-ecological-design/
